En general, flujo luminoso y potencia de radiación son los parámetros más importantes de la ópticos de LED, pero a veces también se refieren a la distribución espacial de la intensidad de la luz. Para dispositivos más pequeños, la fuerza media del led es todavía muy común. En realidad, algunos led flujo luminoso es sólo un número cada vez mayor, pero no se ha medido extensamente. Para las fuentes de iluminación de estado sólido, propiedades fotométricas y colorimétricas son importantes.
Los dos métodos principales de medición de energía radiante total y flujo luminoso son el uso de esfera integral o lado ángulo fotómetro/espectrorradiómetro. Las siguientes dos secciones describen ambos métodos de medición y los desafíos de la medición.
Dimensiones método y medición integral de la esfera
Flujo luminoso se llama a veces el flujo luminoso total, que hace hincapié en que es la suma de todas las direcciones. También se llama flujo de 4π porque una esfera completa tiene un ángulo estéreo 4π. Para recoger toda la luz desde el ángulo de 4π estéreo, la fuente de luz debe estar en el centro de la esfera. Figura 1a es una estructura geométrica 4π convencionales para medir el flujo luminoso. Se captura la radiación emitida en todas direcciones y se mide el flujo luminoso total.
Figura 1. Comisión Internacional de iluminación de la geometría esférica recomienda para fuentes de luz de todo (a) y para fuente de luz (b) no tener una radiación trasera
Para fuentes de luz que pueden ser descuidadas o sin radiación, se puede medir el flujo total en un más adelante flujo o 2π geometría espacio conveniente. En la Figura 1b, la fuente de luz está situada en el puerto de la pared de la bola. Radiación de la luz emitida por el hemisferio delantero es utilizada para la medición. Esta radiación hacia adelante es una característica típica de la mayoría de los productos LED. La bola integral debe calibrarse según la geometría de la medida y el principio de sustitución. El principio de sustitución indica que la fuente de luz de prueba debe medirse en comparación con la fuente estándar de espacio similar y distribución espectral.
Elija el tamaño correcto
Muestras de prueba siempre deben ser menor que el diámetro de la esfera, el propósito es permitir que la muestra sí mismo causada por el factor de interferencia posible. Sin embargo, como las esferas a ser más grandes, disminuye la intensidad de la luz incidente sobre el detector. Según la experiencia, el flujo luminoso de la esfera de integración es inversamente proporcional al radio de la esfera cuadrado. Por lo tanto, seleccionar el tamaño del objeto de prueba y el tamaño de la esfera es fundamental para el equilibrio efectivo entre las mediciones de alta precisión y buen tráfico (ver figura 2).
Figura 2. La esfera de 1m de diámetro (izquierda) es ideal para medir la mayoría de los LED y los módulos en las estructuras de geometría 4π y 2π. La esfera de 2m de diámetro (derecha) es adecuada para grandes luces y productos de iluminación de estado sólido.
Para un tamaño dado de prueba muestra, existen algunos criterios para seleccionar el tamaño correcto de la esfera. Utilizando la geometría 4π, la superficie total de la muestra debe ser menos del 2% de la superficie de la esfera. La longitud de la lámpara lineal debe ser menos de 2/3 del diámetro de la esfera. Utilizando la geometría 2π, el diámetro del puerto de medición y la elongación máxima de la muestra no deberán exceder 1/3 del diámetro de la esfera.
El error y corregir el método de producción de ensimismamiento
El objeto de detección sí mismo absorbe la radiación de la luz en la esfera integradora. Esta forma de interferencia, conocido como absorción del uno mismo, puede causar significativa atenuación de la radiación de la luz y los resultados en las desviaciones de medida. El más grande y más oscura la muestra, lo más obvio la atenuación. La figura 3 muestra dos muestras y el resultante de la transmisión y la longitud de onda. Ensimismamiento puede resultar en hasta un 10% error.
Figura 3. Espectros de ensimismamiento de dos unidades para ser probado
Por lo tanto, la modificación de la absorción del uno mismo necesita la fuente de luz auxiliar apropiada para llevar en la medida exacta. Lámparas de halógeno de espectro completo se reúnen este requisito. La fuente de luz auxiliar debe colocarse detrás del bisel para evitar la exposición directa a la muestra y debe ser operada por una fuente de alimentación estable. La fuente de luz se utiliza para determinar las características de absorción espectral de los equipos probados, el marco de la muestra y el cable de conexión y luego compensada por los valores reales medidos. A medida que aumenta la reflectividad de la capa, aumenta la proporción de área de esfera a las disminuciones de la muestra y el efecto de absorción del uno mismo.
Cerca de campo de absorción
Cualquier objeto en las cercanías de la fuente de luz, como una toma de corriente, absorbe la luz significativamente y puede causar mayor error. Esta supuesta absorción de campo cercano no puede ser corregida por la medida de absorción del uno mismo. Por lo tanto se debe evitar este efecto. El objeto debe ser lo más lejos de la luz como sea posible para evitar la formación de cavidades. Además, se recomienda un material de alta reflectividad para cubrir la superficie de un objeto. La figura 4 muestra una buena solución para un bastidor de tubo lineal.
Figura 4. Un ejemplo de evitar efectos de absorción de campo cercano. El stent del tubo lineal se coloca en lo posible lejos de la fuente de luz y cubierto con un material de alta reflectividad.
Posición ardiente
Para las fuentes de iluminación de estado sólido refrescado pasivo, deben realizar mediciones en posición de combustión definidos del fabricante. Cuando se mide con geometrías de pi 4, es conveniente utilizar un poste de luz interna que se puede montar hacia arriba y hacia abajo para lograr la posición ardiente de la fuente de luz. En el caso de geometrías de 2π, se prefiere una esfera giratoria (ver por ejemplo Figura 5). La esfera entera puede girarse dentro de su marco de montaje. Por lo tanto, el puerto de medición se encuentra en el lateral, superior o inferior.
Figura 5. esfera giratoria 1 metro. Una fuente de luz de posición-sensible puede medirse en posición de trabajo diseñado.
Considerar error de medición
Son múltiples los factores que causan errores de medición. La radiación gama característica de LED fácilmente puede causar error de calibración al medir el flujo luminoso. Para las piezas con la eyección distribuida, habrá un cambio de 5%, pero con un estrecho ángulo led, más de 10% pueden ocurrir desviaciones.
Como se mencionó anteriormente, es importante seleccionar el tamaño correcto de la esfera, para realizar la corrección de la absorción del uno mismo, evitar la absorción de campo cercano y medir la posición de la fuente de luz en el diseño de una medición de alta precisión.
Una gran parte del error se mide antes de la fuente de luz se estabilice térmicamente. Además, la temperatura ambiente de 25° c se recomienda cuando la prueba sobre la base de CIE S 025 o en 13032-4. Aumentará la temperatura ambiente (la temperatura en la esfera) y ser diferente de la temperatura de funcionamiento "normal" mediante la colocación de una fuente de calor en la bola de integración. Al medir con una configuración de 4 pi, es aconsejable que el hemisferio de la esfera se abrió para estabilizar la fuente de calor. Antes de medir, debe cerrar la esfera con cuidado para evitar el movimiento del aire. De esta manera, pueden cumplirse mejor las condiciones del medio ambiente en el funcionamiento normal.
Método de medición fotómetro de ángulo
Aunque medir el flujo luminoso o energía radiante mediante un fotómetro de ángulo de medición es más lento que usando una bola de integral, es más preciso. El proceso de medición no requiere la lámpara flujo luminoso como el valor de referencia. Si usted debe medir la distribución de intensidad luminosa de la lámpara, es el método preferido, debe calibrar el flujo luminoso lámpara referente, para otros procedimientos de prueba proporcionar valores de referencia. Otra característica notable del método fotométrico es la capacidad para medir el flujo luminoso y el ángulo de intensidad media. Estos valores deben determinarse al medir propiedades relacionadas con la eficiencia energética o si se ajustan a la especificación de Zhaga.
El método puede ser descrito por una esfera imaginaria alrededor de la LED. El mover un detectores de corrección de coseno en la superficie de la esfera en una ruta de acceso específica a la distancia de R (radio de la esfera). La función del detector es determinar la irradiancia de E. A continuación se muestra la fórmula de cálculo: (Da representa el área del detector, dφ representa parte del flujo de radiación)
Para determinar la energía radiante total, el detector se mueve progresivamente con ángulo θ φ del ángulo de 0 ° a cambio de 360°, el valor θ ángulo de registro correspondiente, según latitud constante de la esfera, cada área. Total de energía radiante φ es:
Como alternativa, puede utilizar un detector fijo para escanear el extremo del LED. Sin embargo, esto no puede ser aplicable para los módulos y luminarias con enfriamiento por convección.
Figura 6. Medición fotómetro de ángulo con la compacta cámara de protección. Los movimientos de LED y el detector no se mueve. Ángulo φ es ajustado rotando el eje mecánico del LED y el theta de ángulo se ajusta girando su final. El detector se encuentra en el carril fotoconductora y puede medirse a diferentes distancias.
La distancia es el requisito de distribución de intensidad luminosa para satisfacer la condición de campo lejano. El flujo total utilizando un fotómetro medición de ángulo de medición no requiere una larga distancia. Suponiendo que el detector tiene coseno buena respuesta, la irradiación puede medirse con precisión en todos los ángulos. La irradiación no es propiedad de la lámpara, pero la luz que cae sobre la superficie. Mediante la medición de la radiación alrededor de la bola virtual en la posición apropiada, se puede calcular el flujo total por integral. Asumiendo que no hay interacción se produce entre el detector y la fuente de luz, el tamaño de la fuente de luz es casi del tamaño de la esfera virtual.
